CN103384893A - 能量管理方法及其系统以及gui方法 - Google Patents

Abstract

一种利用推定模型的能量管理方法，该推定模型对与多个能量管理对象物的工作相伴的能量消耗量和/或能量转换量进行推定，分别与所述能量管理对象物相对应，所述推定模型被细分化，以使得与所述能量管理对象物的工作相伴在时间轴上变化的所述能量管理对象物的多个状态相对应。

Description

能量管理方法及其系统以及GUI方法

技术领域

本发明涉及一种能量管理及其系统以及GUI方法。详细地说，涉及一种使用推定模型的能量管理方法及其系统以及GUI方法。

本申请基于2011年2月28日提出的日本特许申请第2011-042413号并主张优先权，其内容在此进行引用。

背景技术

专利、专利申请、专利公报、科学文献等在以下进行引用而明确，但为了进一步充分地说明本发明的现有技术，这些内容在这里进行引用。

近年来，为了防止地球温室化，强烈要求对温室效应气体的削减，有效地利用有限的资源。因此，在使用电、燃料、蒸气、热、压缩空气等各种能量时，为了进一步高效地利用上述能量而提出各种能量管理技术并进行应用。

作为具体的能量管理方法，例如专利文献1公开了下述方法，即：在推定能量消耗量的推定模型的推定因子中加入环境因素，以使得不会被环境因素的变化影响而能够正确地推定出由于设备修理导致的节能量。

专利文献1：日本特开2007-18322号公报

发明内容

然而，例如为了改善工厂整体或者设备整体的能量使用效率，认为仅在在工厂中使用的各个设备的推定模型的推定因子中加入环境因素是不充分的。

即，在利用推定模型而实现工厂整体的能量使用效率的最优化时，在环境因素的基础上，进一步期望也使能量特性反映至推定模型中，该能量特性与工厂的以设备为单位的运行模式和工厂整体的作业模式等相对应。

本发明就是着眼于上述的问题而提出的，实现能够高精度地进行能量使用效率最优化的能量管理技术。

能量管理方法包含以下步骤：确定能量管理对象物；对所述能量管理对象物的可随时间变化的状态进行监视；以及对至少一个推定模型进行定义，该推定模型与所述能量管理对象物的至少一个状态相对应，用于推定与所述能量管理对象物的工作相伴的能量消耗量以及能量转换量。

对所述推定模型进行定义的步骤，是对与所述能量管理对象物的多个不同状态分别相对应的多个所述推定模型进行定义的步骤。

还包含下述步骤：基于所述多个推定模型，推定与所述能量管理对象物的工作相伴的能量消耗量以及能量转换量。

所述能量管理对象物包含仪器、机器、装置、设备、设施、工序生产线、工厂中的至少一者。

所述能量管理方法还包含下述步骤：将所述能量管理对象物分割为多个界域，在所述监视的步骤中，对所述多个界域中的至少1个可随时间变化的状态进行监视，在对所述推定模型进行定义的步骤中，对与所述界域的至少一个状态相对应的至少一个推定模型进行定义。

所述能量管理方法还包含下述步骤：基于所述多个不同状态中的各个能量消耗量以及能量转换量中的至少一个实测值，对所述推定模型进行修正。

在对所述推定模型进行修正的步骤中包含下述动作：对所述推定模型可否自动修正进行选择；以及保存多个所述推定模型的修正的履历，能够对修正前的所述推定模型进行选择。

将与设备的一个状态相对应的所述推定模型，针对每个生产品种而分开定义。

所述推定模型，是将大于或等于两个的不同设备的界域相关联而合成的复合模型。

能量管理装置具有：监视部，其对由于工作而消耗或者转换能量的能量管理对象物的能量消耗量以及能量转换量进行实际测量，对所述能量管理对象物的可随时间变化的状态进行监视；推定模型定义部，其对至少一个推定模型进行定义，该推定模型与所述能量管理对象物的至少一个状态相对应，用于推定与所述能量管理对象物的工作相伴的能量消耗量以及能量转换量；推定模型存储部，其存储所述推定模型；以及推定模型修正部，其基于与所述能量管理对象物的工作相伴的所述能量消耗量以及所述能量转换量，对存储在所述推定模型存储部中的所述推定模型进行修正，并存储在所述推定模型存储部中。

所述监视部，对通过将所述能量管理对象物进行分割而生成的多个界域的各自的能量消耗量以及能量转换量进行实际测量，对所述多个界域的各自的可随时间变化的状态进行监视，所述推定模型定义部，对至少一个推定模型进行定义，该推定模型与所述多个界域的各自至少一个状态相对应，用于对与所述多个界域的各自工作相伴的能量消耗量以及能量转换量进行推定，所述推定模型修正部基于与所述多个界域的各自工作相伴的所述能量消耗量以及所述能量转换量，对所述推定模型进行修正，并存储在所述推定模型存储部中。

在能量管理系统的GUI方法中包含下述步骤：从能量生成设备、能量分配设备、能量需求设备中，确定多个能量管理对象物；对所述能量管理对象物的可随时间变化的状态进行监视；对与所述能量管理对象物的一个状态相对应的推定模型进行定义；基于所定义的所述推定模型，推定与所述能量管理对象物的工作相伴的能量消耗量以及能量转换量；以及显示步骤，在该步骤中，将包含所述能量需求设备在内的第1界域、和包含所述能量生成设备以及能量分配设备中的至少一个在内的第2界域相互关联并进行显示。

在所述显示步骤中，对一次信息即过去的设备能量值、以及基于所述一次信息而加工或者生成的二次信息分别进行显示。

在所述显示步骤中，将仅使用所述第一信息的第1显示·操作用窗口画面、和仅使用所述第二信息的第2显示·操作窗口画面，系统地区分而进行显示。

在所述显示步骤中，所述状态利用动态的状态变化图进行显示。

所述动态的状态变化图，是与所述能量管理对象物的界域内设备相对应的层级结构的气泡图。

在所述气泡图中，包含：气泡，其进行与伴随着所述能量对象物的工作而在时间轴上推移的各个所述设备状态相对应的输入定义和/或输出显示；以及状态转换路径，其将任意的所述气泡间连接，在上述的设备状态之间确定变化路径，所述状态转换路径能够将所述任意的设备状态间的转换期间中的状态作为界域条件而进行定义。

所述能量管理对象物基于生产计划信息进行工作，还包含下述步骤：基于所述推定模型以及所述生产计划信息，对将来的所述能量消耗量以及所述能量转换量进行推定。

能量管理系统具有：能量管理设备，其基于生产计划进行工作，通过工作而消耗以及转换能量；监视部，其对所述能量管理设备的可随时间变化的状态、能量消耗量以及能量转换量进行监视；外部信息输入部，其取得外部信息并进行输出；能量管理装置，其基于所述外部信息，对所述能量管理设备中的所述能量消耗量以及所述能量转换量进行管理，所述能量管理装置具有：生产计划信息存储部，其存储所述生产计划信息；设备信息存储部，其存储所述能量管理设备的设备信息；外部变动因子信息存储部，其存储所述外部信息输入部所取得的所述外部信息；设备实绩值存储部，其从所述监视部将所述能量管理设备的能量消耗量以及能量变化量作为设备实绩值而接收并存储；界域设定部，其将所述能量管理对象物分割为多个界域；推定模型定义部，其基于所述生产计划信息、所述设备信息、所述设备实绩值，对多个推定模型进行定义，该推定模型与所述多个界域的各自至少一个所述状态相对应，用于推定能量消耗量以及能量转换量；推定模型修正部，其基于所述设备实绩值以及所述外部信息，对所述多个推定模型进行修正；以及GUI显示部，其对由所述推定模型修正部修正后的所述多个推定模型进行合成并由GUI进行显示。

所述GUI显示部基于所述推定模型以及所述生成计划信息，对将来的所述能量消耗量以及所述能量转换量进行推定并显示。

发明的效果

根据本发明，能够高精度地进行能量使用效率的最优化。

附图说明

图1是表示使用本发明所涉及的能量管理方法的能量管理系统的一个实施方式的框图。

图2是说明图1的动作步骤的流程图。

图3是表格输入方式的格式例图。

图4是气泡图输入方式的格式例图。

图5A是通过图2的流程图的处理而生成的能量特性例图。

图5B是示出时间轴上的设备1的状态变化和能量消耗量的关系的图。

图6A是本发明所涉及的多个界域的分配设定例图。

图6B是本发明所涉及的多个界域的分配设定例图。

图6C是本发明所涉及的多个界域的分配设定例图。

图7是操作者基于生产计划将设备运行计划进行了分配的图。

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。本发明的实施方式的以下的说明仅是对由附加的权利要求规定的发明及其等价物进行具体地说明，其目的不是对它们进行限定，这基于本公开内容，对于本领域技术人员来说是明确的。

另外，在以下的说明中，所谓“能量”，与ISO50001的定义相同地，是指电、燃料、蒸气、热、压缩空气以及其它类似的介质。

所谓“设备”，是指能量管理对象物和所放置的物理空间的总称，例如包含工厂、设置在工厂内的各种工序生产线、构成这些工序生产线或者附带的要素部件、机器、装置或狭义的设备、以及以与上述工序生产线独立的形式设置在工厂内的设施、狭义的设备、机器、要素等。

所谓“工厂”，是指制造多个或单一品种的产品的设施（组），由多个或单一的工序生产线和向它们供给能量等的能量供给设施/设备等构成。例如，可以例举出半导体工厂和石油化学工厂等。

所谓“设施”，是指为了特定的目的而制造的建筑物和设备。可以例举出工厂内能量供给设施和印刷基板制造设施等。在印刷基板制造设施中具备单个或多个工序生产线。

所谓“工序生产线”，是指由生产多个或单一品种的产品的一系列的设备和装置构成的生产单位。例如具有汽车组装工序生产线等。所谓狭义的设备，是指由多个或单一装置或机器构成的功能单位。可以例举出脱硫设备和热源设备等。

所谓“装置”，是指具有一定功能的机构的总称。可以例举出半导体制造装置等。

所谓“机器”，是器具、器械、机构的总称。可以例举出电动机和泵等机器。

所谓“仪器”，是指具有特定功能的装置、器具。作为设备和机器的构成物而应用。可以例举出蒸气流量传感器和阀等。

所谓“界域（boundary）”，是指能够将上述广义的设备确定作为能量管理对象物的任意的封闭空间。即，将上述的广义的设备组的一部分、即例如工厂的一部分，确定作为能量管理对象物，将其称之为界域。针对由界域确定的能量管理对象物，进行能量消耗量以及转换量的管理。该界域可以自由地定义和变更，也可以成为由软件的算式产生的推定模型的对象。上述算式模型能够与能量管理目的相对应，将多个算式模型合成，或者细分为多个算式模型而层级化。

能量管理的主要目的是能量的有效利用，但作为详细的目的，包括发现能量的浪费及应对、设备（组）或者界域单位脱离能量效率目标的管理及应对、用于能量调配计划的消耗量预测、针对每个生产品种的能量效率的管理及应对等。

在本发明中，与管理能量的目的相对应，将能量使用所涉及的设备分类为能量需求设备，将能量供给所涉及的设备分类为能量供给设备。

在能量需求设备的代表例中，可以例举出工厂。工厂能够以结构为单位进行细分层级化。例如，可以作为集合模型而进行管理，该集合模型是以装置、设备（狭义）、设施、生产线为单位而进行界域设定得到的。

通常，在工厂等能量需求设备的能量使用效率管理中，将能量需求设备分为适当数量的多个界域（子设备）。并且，针对各个子设备或者子设备的每个组，进行能量使用效率管理。另外，也可以以组织为单位或建筑物为单位进行能量使用效率管理。另外，界域设定是考虑能量使用量和测量的容易性等而进行的。通常，电炉等典型的能量消耗设备被置于能量需求设备中的重点管理对象设备，可以与组装生产线等其它设备区别地进行能量管理。即，如果将电炉等典型能量消耗设备作为另设的界域，则能够高效地进行能量管理。

为了进行能量管理而必须进行测量和分析，因此耗费成本。因此，从能量消耗大的设备、能够大幅度改善能量效率的设备开始进行能量管理，逐渐将管理范围扩大，这从投资收益的观点出发是合理的。

另一方面，在能量供给设备的代表性设备中，存在所谓BTG（锅炉、汽轮机、发电机的简称）。在大多的能量需求设备中，将能量供给设备即BTG的输出即蒸气、电力等作为生产、运行、操作等工作用动力源而利用。在能量供给设备中，也与能量需求设备同样地，通过将界域以层级状进行细分化，从而能够进行任意的界域设定。能量供给设备的目的为能量的转换。例如进行从燃料向蒸气或电能的转换。

图1是表示本发明所涉及的使用能量管理方法的能量管理系统的一个实施方式的框图。在图1中，能量供给设备1具有：能量生成设备1a，其生成能量；以及能量分配设备1b，其将由能量生成设备1a生成的能量分配给能量需求设备2。

能量生成设备1a具有监视控制系统1as，该监视控制系统1as用于进行监视控制，以使得能量生成设备1a与被操作设定的运行工作条件相对应而适当地运行工作。能量分配设备1b具有监视控制系统1bs，该监视控制系统1bs用于进行监视控制，以使得能量分配设备1b与被操作设定的运行工作条件相对应而适当地运行工作。能量需求设备2具有监视控制系统2s，该监视控制系统2s用于进行监视控制，以使得能量需求设备2与被操作设定的运行工作条件相对应而适当地运行工作。监视控制系统1as、1bs、2s具有适于各个设备的结构的传感器类和控制机器类。

监视控制系统1as、1bs、2s经由通信网络3与外部信息输入部4及能量管理装置5连接。另外，关于监视控制系统1as、1bs、2s与能量管理装置5连接的方法，也可以经由与通信网络3不同的通信回路而直接连接。

外部信息输入部4具有服务功能，其例如取得气象预报值和气象观测值等气象数据并经由通信网络3提供给能量管理装置5。另外，外部信息输入部4的功能也可以由监视控制系统1as、1bs、2s中的任一者进行。

能量供给设备1和能量需求设备2的特性有时会受气温和湿度等气象条件的影响。通过外部信息输入部4取得气象预报值和气象观测值等气象数据并输入至能量管理装置5。利用输入至能量管理装置5的气象数据，将气象数据和能量消耗量的关系模型化或进行解析。

能量管理装置5例如由至少1台PC和WS等构成。能量管理装置5具有接口功能、显示操作功能、以及取得、生成、管理、验证、调整、存储各种信息的功能等。

能量管理装置5具有设备外部信息接口部5a、GUI显示操作部5b、一次信息接口部5c、生产计划信息取得部5d、生产计划信息存储部5e、设备能量特性生成部5f、设备信息取得部5g、设备信息存储部5h、外部变动因子信息取得部5i、外部变动因子信息存储部5j、设备能量特性调整部5k、设备实绩值存储部5m、设备能量特性验证部5n、二次信息接口部5p、设备能量特性合成部5q、推定模型存储部5r。

在能量管理装置5中，设备外部信息接口5a具有输入/输出功能，经由通信网络3在能量管理装置5和外部装置等之间进行各种信息的发送接收处理。设备外部信息接口部5a与GUI显示操作部5b连接，该GUI显示操作部5b具有应对来自操作者的输入操作的功能、和向操作者等显示的显示功能。另外，设备外部信息接口部5a还与一次信息接口部5c连接。

GUI显示操作部5b具有利用GUI的显示功能、和操作接口功能。GUI显示操作部5b例如在进行窗口显示时，通过在同一窗口内进行汇总显示，或即使是多个窗口中也使显示框成为通用的设计和配色等，从而使显示功能或操作接口功能具有统一感。

在一次信息接口部5c上连接有生产计划取得部5d。在生成计划取得部5d上连接有生产计划存储部5e。生产计划存储部5e与设备能量特性生成部5f（推定模型定义部）连接。

生产计划信息取得部5d，将在未图示的外部服务器中存储的包含品种等生产信息和计划信息在内的生产计划信息，利用通信功能，输入至能量管理装置5中并存储至生产计划信息存储部5e中。另外，生产计划信息也可以由操作者经由GUI显示操作部5b直接输入。

另外，在一次信息接口部5c上连接有设备信息取得部5g。在设备信息取得部5g上连接有设备信息存储部5h。设备信息存储部5h与设备能量特性生成部5f连接。

设备信息取得部5g取得在未图示的外部服务器中存储的设备信息（界域内的设备信息）。另外，设备信息取得部5g从能量管理对象中直接取得设备信息。另外，设备信息取得部5g取得由操作者操作GUI显示操作部5b而进行登录、变更、删除等的设备信息。设备信息取得部5g将取得的设备信息存储至设备信息存储部5h中。设备信息是与各个设备相关的信息，指通常的设备信息（名称、型号、功能、规格等）。

并且，在一次信息接口部5c上连接有外部变动因子信息取得部5i。在外部变动因子信息取得部5i上连接有外部变动因子信息存储部5j。外部变动因子信息存储部5j与设备能量特性调整部5k以及设备能量特性验证部5n连接。

外部变动因子信息取得部5i取得被输入至外部信息输入部4的外部信息、例如所述的气象数据，并作为外部变动因子信息而存储在外部变动因子信息存储部5j中。

并且，在一次信息接口部5c上连接有设备实绩值存储部5m。设备实绩值存储部5m与设备能量特性生成部5f、设备能量特性调整部5k以及设备能量特性验证部5n连接。

监视控制系统1as、1bs、2s取得监视信息。监视信息是通过监视控制系统1as、1bs、2s对能量生成设备1a、能量分配设备1b、能量需求设备2进行监视而获得的信息。设备实绩值存储部5m接收由监视控制系统1as、1bs、2s取得的监视信息，作为管理对象的设备能量实绩数据而存储。即，设备和界域内的能量消耗量被收集在设备实绩值存储部5m中。

生产计划信息存储部5e存储有生产计划信息。设备信息存储部5h存储有设备信息。外部变动因子信息存储部5j存储有外部变动因子信息。设备实绩值存储部5m存储有设备能量实绩数据。存储在生产计划信息存储部5e中的生产计划信息、存储在设备信息存储部5h中的设备信息、存储在外部变动因子信息存储部5j中的外部变动因子信息、以及存储在设备实绩值存储部5m中的设备能量实绩数据，原则上是经由设备外部信息接口部5a而输入并存储的处理加工前的实际数据，从GUI显示操作部5b观察，被分类为属于一次信息接口部5c的信息。

下面，对经由二次信息接口部5p而进行访问的结构要素进行说明。所谓二次信息，是指不是来自实际的设备信息或传感器的测定值等的一次信息，而是在本能量管理装置中与作为管理对象的各界域的能量相关的预测值和/或推定值等的信息。下面，对与二次信息接口部5p连接的各部分进行说明。

设备能量特性生成部5f对各设备组的推定模型进行定义，该各设备组存在于对能量推定模型进行定义的对象范围（界域）内。具体地说，基于在生产计划信息存储部5e中存储的生产计划信息、在设备信息存储部5h中存储的实际的设备信息、以及在设备实绩值存储部5m中存储的实际设备能量实绩数据，针对生产品种和设备的每种状态，将能量消耗特性和/或能量供给特性以例如表格形式定义作为各个设备的推定模型。

所谓设备的状态，例如是指设备是处于工作中还是停止中。并且，工作中分为备用中、起动中、生产中、停机中等。在图5B中示出状态的例子。

每个生产品种的能量消耗特性，在生产多个品种的设备的情况下，与生产品种相对应测量能量消耗量而获得。将作为工厂的最终生产品种分解为其结构要素而掌握消耗量。向该结构要素的分解，可以通过与制定生产计划时通常进行的、向各设备和装置的工作计划中进行分解的情况相同的方法而进行。具体地说，将最终生产品种分解为结构部件和原材料等结构要素，对实际生产各个结构要素的设备的消耗能量进行测量。通常向结构要素的分解和能量消耗量的测量花费成本和工时，因此，考虑生产品种相对于工厂整体生产量的比率、和与生产相关的设备组的能量使用量的结构比率，确定实际进行测量的范围，其它的能量使用可以按照生产品种的比率等按比例分配。

另外，在设备能量特性生成部5f中定义的推定模型，也可以根据在各设备的商品说明书中记载的特性信息等进行定义。另外，也可以在对关联变量进行了定义的基础上，通过自动地生成基于过去的实绩值的关系式而定义推定模型。一次信息即过去的实绩值能够通过参照设备实绩值存储部5m存储的设备能量实绩值而获得。基于过去的实绩值的关系式的自动生成功能，在没有传感器的情况或由于故障等无法获得实绩数据的设备中，定义假设的能量特性的情况下也是有效的。

设备能量特性的种类包括能量生成设备1a的能量转换特性、能量分配设备1b的能量转换特性、以及能量需求设备2的能量消耗特性，任一者均可以由表格形式表现。

由设备能量特性生成部5f定义的推定模型和运算结果存储在推定模型存储部5r中。另外，由设备能量特性生成部5f定义的推定模型也被输入至设备能量特性合成部5q中。

设备能量特性调整部5k具有对存储在推定模型存储部5r中的每个生产品种和各设备的每种状态的推定模型进行修正、调整的功能。即，设备能量特性调整部5k是推定模型修正部。具体地说，设备能量特性调整部5k基于在设备实绩值存储部5m中存储的设备能量实绩数据以及在外部变动因子信息存储部5j中存储的外部变动因子信息，求出推定模型的差值并反映至推定模型，从而对推定模型进行修正、调整。

推定模型的修正、调整是通过对推定模型中的参数进行调整而进行的。推定模型中的参数利用多重回归、主成分回归等统计学上的算法和神经网络这样的已知的学习算法而提炼出。参数的调整范围能够从预先规定的界域内任意地选择。必须进行上述参数调整的理由之一为，由设备能量特性生成部5f作为推定模型而定义的推定模型（设备能量特性），会根据生成条件和操作条件的不同而变化。提炼和/或调整后的推定模型再次存储至推定模型存储部5r中，并且也输入至设备能量特性合成部5q中。

设备能量特性合成部5q将由设备能量特性生成部5f定义的设备（组）的设备能量特性的推定模型之间进行合成，或者将该推定模型和由设备能量特性调整部5k提炼和/或调整后的设备能量特性的推定模型进行合成。

即，对以构成各设备的各个设备或者特定设备组为单位定义的设备能量特性的推定模型之间进行合成。合成的对象范围，可以作为界域而任意地确定。例如如果对于构成能量生成设备1a的全部的设备，将表示设备能量特性的推定模型之间进行合计，则可以对能量生成设备1a的全部消耗能量特性进行建模。同样地，对于构成能量分配设备1b的全部的设备，如果将表示设备能量特性的推定模型之间进行合计，则可以对能量分配设备1b的全部消耗能量特性进行建模。如果对于构成能量需求设备2的全部的设备，将表示设备能量特性的推定模型之间进行合计，则可以对能量需求设备2的全部消耗能量特性进行建模。如上所述，能够求出组合有多个设备的工序的能量消耗量和/或能量转换量。但是，不必将全部的设备模型化，如果适当地设定界域，将大的界域和与实际设备相对应的界域组合而对工厂整体进行模型化，则工时和成本降低，更有效率。

合成后的推定模型，能够利用GUI显示操作部5b的GUI显示画面，作为界域内的设备（或者设备组）的模型推定值而参照。另外，合成后的推定模型也提供给设备能量特性验证部5n。

另外，通过沿着供给的能量的流向，从能量生成设备1a开始，以能量分配设备1b、之后的能量需求设备2的顺序，进行包括多个设备的界域设定，从而能够针对不同设备的处于任意子层级的设备，将推定模型之间进行合成。

例如，在跨过能量生成设备、能量分配设备、能量需求设备的各边界而跨越多个设备进行界域设定的情况下，生成的复合模型为供需联合型。上述的供需联合型（RENKEI Type）模型，作为以改善能量效率为目的的设备之间的联合控制的评价单元是有效的。其原因在于，对于能量消耗方式，能够追求跨越设备的整体最优。

设备能量特性验证部5n将存储在外部变动因子信息存储部5j中的外部变动因子信息、存储在设备实绩值存储部5m中的管理对象的设备能量实绩数据、和由设备能量特性合成部5q合成的能量特性的推定模型作为输入，在同一条件下进行比较。即，利用实际运行的条件、例如能量实绩数据的条件进行比较。由此，设备能量特性验证部5n计算能量的生成量、分配量、消耗量的各差值。例如，在需求侧进行改善能量效率的行为的情况下，将在进行之前的状态下生成的推定模型所输出的能量消耗量、与实际消耗量之间的差值，作为能量削减量。另外，设备能量特性验证部5n还具有通过后述的KPI监视等对当前的各设备的运行状态进行诊断的功能。

GUI显示操作部5b经由二次信息接口部5p，对设备能量特性生成部5f、设备能量特性调整部5k、设备能量特性合成部5q、设备能量特性验证部5n以及推定模型存储部5r进行操作。上述5个结构要素是为了对二次信息进行处理而设置的，该二次信息是基于经由设备外部信息接口部5a取得的一次信息即过去的实绩值、生产计划和气象条件等，进行多重加工或再次生成的预测信息等的信息。

在GUI显示操作部5b的GUI显示画面上例如进行窗口显示的情况下，通过在将二次信息汇总的同一窗口中的总括显示、或即使所多个窗口也使显示框采用共通的设计和配色等，使显示和操作面具有统一感。由此，能够将使用二次信息的GUI显示画面和使用所述一次信息的GUI显示画面系统地区分。由此，能够将使用二次信息的GUI显示画面和使用所述的一次信息的GUI显示画面明确地区别开，提高操作和识别的便利性。例如在作为报警、信息通知而在GUI显示画面上进行弹出窗口输出的情况下，能够直接从窗口框设计和配色系统等判断出该通知是来源于一次信息接口部5c，还是来源于二次信息接口部5p。

图2是说明图1的动作步骤的流程图。

首先，在步骤S1中，经由设置在GUI显示操作部5b中的设定GUI画面，操作者对作为能量管理对象的设备进行定义。设定GUI画面设置在GUI显示操作部5b上，是用于以图形定义将至哪里的设备汇总、即作为所述界域而进行定义的画面。通过该设定GUI画面，能够进行设备的名称、运行状态、时间计划等的登录、变更、删除。通过该定义功能，完成每台设备、每种生产品种、每个运行状态的时序图。

然后，在步骤S2中，操作者对设备能量特性进行定义。具体地说，与在步骤S1中定义的每台设备、每种品种、每个状态的时序图一起，定义每个状态的能量消耗特性以及能量供给特性。

作为设备能量特性的定义方法，可以考虑图3所示的表格输入方式、和利用图4所示的状态迁移图的气泡图输入方式等。以下的说明将界域作为设备单体而进行处理。

图3是将构成能量需求设备2的设备（界域）的设备能量特性，以二维矩阵形式的设定表格表现的图。针对每个设备，生成各自的设定表格。在图3中，示出设备1的设定表格、和下一个设备2的设定表格。设定表格的纵轴方向表示设备的状态A～C。设定表格的横轴方向表示与各状态A～C相对应的各个变量的名称、单位以及各变量和能量的关系式。

图4是将构成能量需求设备2的设备的设备能量特性以层级化气泡图表现的图。通过动态的状态迁移GUI，能够对设备的各状态进一步动态地定义（输入），并且显示（输出）。

图4的气泡SA、SB、SC分别与由图3的设备1的表格定义的设备状态A、B、C对应。示出了气泡SB的层级化定义。在图3中未示出的气泡Shalt定义了由于设备1异常或处于维护中等导致的停止状态。利用在与设备的各个状态相对应的气泡中定义的变量、公式、逻辑记述标记（“if then else”等），对各设备能量特性（需求、分配、生成）进行记述。气泡图输入与表格输入不同，具有下述优点，即，能够针对设备在各状态之间进行状态转换的路线、和界域条件进行定义。例如，图4中的“Condition Def.（SC-SB）”，是针对从设备状态B转换至设备状态C的期间，对状态进行定义的例子。

在图3所示的表格显示和图4所示的气泡图显示中的任一者的GUI方式中，只要为相同界域且相同逻辑记述，就能够彼此转换，作为GUI接口上的输入部和/或显示部进行使用。

通过利用上述的输入及显示部，能够针对每台设备、每种设备状态，对设备能量特性（推定模型）中的例如下述的各信息进行定义。

·变量的数量

·变量名称和单位

·参数数量

·参数名称和单位

·与能量的关系式（变量、参数）

·有无参数自动调整

·参数自动调整条件（品种、固定周期、条件一致等多个可选择条件）

·实绩值取得期间

基于由步骤S1以及步骤S2定义的信息，将每台设备、每种生产品种的能量消耗特性以及能量供给特性与设备的状态相关联而进行定义。

图5A是上述生成的能量特性例图。在图5A中，表示每种状态的能量特性。横轴为时间轴。在图5A中，针对5种状态进行显示，从上方开始为“计划生产时间”、“执行生产时间”、“生产时间”、“装置工作时间”、“生产贡献时间”。

各时间的结构如下所述进行定义。

·计划生产时间（POT:Production order time/order duration）：预先由生产计划设定的生产时间。

·执行生产时间（TPT:Throughput time/Execution time）：从生产开始至结束的进行生产活动的时间。

·生产时间（BT:Busy time）：一次（批次）的生产运行所需的时间。

·装置工作时间（PCT：Process time）：与输出无关，用于生产的装置的工作时间。

·生产贡献时间（PDT：Production time/Main usage time）：生产出作为产品的输出的时间。

·装置起动时间（ESUT：Effective setup time）：为了生产而将装置起动的时间。

·输送时间（TT：Transportation time）：装置间的输送或者从仓库输送的输送时间。

·待机时间（WT：Wait time/set aside time）：闲置时间，下一次工序输送等待时间。

·延迟时间（DeT：Delay time）：由于故障、缺陷而使装置停止的时间。

并且，它们的相互关系如下所述进行定义。

·执行生产时间TPT＝∑（生产时间BT＋输送时间TT＋待机时间WT）

·生产时间BT＝装置工作时间PCT＋延迟时间DeT

·装置工作时间PCT＝生产贡献时间PDT＋装置起动时间ESUT

在生产贡献时间PDT中，存在能量消耗量与生产量相对应成正比地增加的情况（热源装置等）和固定的情况（加热炉等），与界域的特性相对应而确定。装置起动时间ESUT是设备（组）从完全停止状态开始起动的状态，示出随着时间的经过，能量使用量增加的例子。延迟时间DeT是由于故障或缺陷导致装置暂时停止的状态，示出与生产时等同的大能量消耗的例子。根据设备的不同，大多情况下，暂时停止后，经过了固定时间后，消耗能量逐渐降低，减少至待机状态的能量。输送时间TT、待机时间WT是用于生产变更至其它批次的准备作业的状态，随着时间的经过而能量使用量减少，最终成为待机状态的能量使用量。

如上所述，对将与每台设备的状态相关联的多个变量以及参数相关联，将设备的能量特性模型化，称之为推定模型或者能量基线模型。下面，利用“能量基线模型”这样的词语进行说明。通过输入各种变量，从而求出设备改善前或者理想状态等的推定能量量。

图5B是示出时间轴上的设备1的状态变化和能量消耗量的关系的图。图5B的横向为时间轴。图5B中的设备1是制造单一品种的产品的设备。设备1接收到起动指示而起动，在运行指示后经由运行准备而成为运行状态，接收到停止指示后经由停止准备而停止。此时的能量消耗，在起动指示后，在时间t1中上升至额定能量，直至接收到运行指示为止保持该状态。接收到运行指示后，经过时间t2，与所需的生产量相对应而运行能力回落，能量也与其相对应地回落。然后，开始运行。运行时，根据图5B中的曲线图所示的能量特性，与生产量成正比的能量被消耗。如果接收到停止指示，则在时间t3中，能力线性地下降，能量也回落。并且，在使用较少的能量的时间t4之后，完全停止。

在设备制造多品种的产品的情况下，有时针对每种品种而能量特性不同。例如，在向加热炉中投入材料并进行加热的情况下，针对每种品种而加热的升温模式不同。在上述的情况下，将运行时的状态按照每种品种而区分开，对能量特性进行定义。关于设备的起动和停止，在由于品种而特性不同的情况下，与上述相同地，将起动的特性按照各品种而区分开，或者将设备和品种设为一组，对全部的状态分别进行管理。

通过上述的方法，能够与每台设备、每种状态相对应，设定模型参数的自动调整条件。由此，例如，能够仅对进行了维护的设备进行模型更新，或者仅对某个生产品种调整模型等这样的推定模型部分更新，不仅能够提高能量预测精度，而且具有能够节约运算处理资源的优点。

再次参照图2进行说明。接下来，在步骤S3中，操作者从与本能量管理装置5连接的未图示的外部系统的服务器中取得生产计划信息。生产计划信息是将各设备的生产计划数据化而得的信息，基于生产计划信息，确定各设备的成产品种和生产量的生产计划。取得的生产计划信息，例如将提前1天或1周左右的生产品种和生产量作为时间序列信息而进行记载，存储至生产计划信息存储部5e中。

在步骤S4中，操作者输入在步骤S3中定义并使用的工序变量（例如集管压力P、入口温度T等）以及式中的参数值。

然后，在步骤S5中，操作者对有无推定模型的自动调整进行确认，如果不存在自动调整，则进入之后的步骤S6的处理，如果存在自动调整，则跳转至后述的步骤10及其之后的处理。

在步骤S6中，在将设备分割成多个界域（设备（组））的情况下，操作者通过对分割的各个界域（设备（组））的定义进行合成，从而能够求出设备整体的能量消耗特性。对于合成方法，在后面进行叙述。

在步骤S7中，能量管理装置从成为能量管理对象的界域（设备（组））的监视控制系统中，收集能量使用量实绩值，与从能量基线模型导出的假定能量量进行比较，将该差值作为KPI（能量效率指标）而生成。另外，KPI不限于上述情况，也可以考虑其他的候补。

在步骤S8中，能量管理装置反复执行从上述步骤S3至步骤S7的处理，直至作为能量管理对象而定义的全部的界域（设备（组））完成为止。

并且，在步骤S9中，能量管理装置将步骤S7的针对全部界域（设备（组））的KPI的计算结果，显示在GUI显示操作部5b的显示画面上。

另一方面，在步骤S5中，能量管理装置在必须自动调整推定模型的情况下，首先在步骤S10中进行外部因子信息的取得处理。在步骤S2中定义设备能量特性时，不仅是设备信息，也假设气象条件（气温、湿度等）为变量的情况，因此能量管理装置作为外部因子信息，例如从外部信息输入部4中收集上述气象的预报值以及实绩值。

然后，在步骤S11中，能量管理装置取得由设备能量特性定义的设备信息的实绩值。

在步骤S12中，能量管理装置将作为设备能量特性而定义的参数，利用步骤S10及步骤S11的实绩值而自动地计算出。用于计算的实绩值是在步骤S2中定义的变量。

在参数的自动计算中，可以使用各种算法。以利用多变量回归方法的一种即多重回归分析的参数导出法为例，在下面进行示出。

将任意的与设备状态相对应的第k个数据的状态变化后的经过时间（将状态刚刚变化后的时间设为0）的时间带设为i，将此时的设备的能量消耗推定值设为Y（k，i）。Y（k，i）假设能够通过（1）式表示的N个实测数据的线性拟合而计算出。

$Y(k,i)=\underset{n-1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\{\mathrm{\αn}\left(i\right)\·\mathrm{Xn}(k,i)\}---\left(1\right)$

在这里，αn（i）为偏回归系数，Xn（k，i）为用于计算Y（k，i）而观测到的第n个数据。在预先给出（1）式、N个αn（i）和Xn（k，i）时，将通过（1）式的计算而得到的推定值设为mY（k，i）。另一方面，将在第k个的第i时间带中观测到的实绩值设为Y（k，i），将推定值相对于第i时间带的实绩值的近似误差在学习期间的平方和设为Qi，则成为（2）式。

$\mathrm{Qi}=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\{\mathrm{mY}(k,i)-Y(k,i)\}}^2---\left(2\right)$

为了求出使误差的平方和Qi成为最小的αn（i），而以αn（i）将（2）公式的两边偏微分而成为0，向Y（k，i）中代入（1）式而得到下式。

$\underset{m=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\αn}\left(i\right)\·\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Xn}(k,1)\·\mathrm{Xm}(k,i)=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Xn}(k,i)\·Y(k,i)---\left(3\right)$

（n＝1，2，3，…N）

针对各时间带i，对（3）式的N元联立方程式求解，求出偏回归系数αn（i）。

在工序的能量特性中存在非线性的情况下，通过利用非线性回归方法，将模型非线性化。

如上所述利用设备状态的变化后的时间，针对各时间带分别调整模型参数，也能够得到基于过去实绩值的能量使用推定值。

由此，能够在某个定时自动地对模型参数进行重新调整，能够使模型追随生产以及生产条件的变化。另外，能够基于生产计划信息，推定将来的所述能量消耗量和/或所述能量转换量。

接下来，在步骤S13中，能量管理装置将在步骤S12中计算出的推定模型参数再次存储至推定模型存储部5r中。另外，由于在推定模型存储部5r中保存有修正履历，因此能够将推定模型返回至任意的状态。或者，也能够使用预先设定的特定的模型。

如果步骤S13的处理完成，则跳转至步骤S6。

图6A是基于本发明的多个界域的分割设定例图，对于与图1共通的部分标注相同的标号。图6A是图1的设备能量特性生成部5f的接口的说明。将设备按照层级分割为多个界域，将它们作为能量管理对象物。各个界域由多个设备结构要素构成。在图6A中，能量分配设备1b以及能量需求设备2，由多个设备结构要素构成，分别作为树结构而层级化。并且，将能量分配设备1b的特定界域（设备b1-2）和能量需求设备2的特定界域（设备21-2-1～设备21-2-4）彼此相关联而显示。

另外，对于能量生成设备1a，也可以作为树结构而层级化。并且，也可以将能量生成设备1a的特定界域和能量需求设备2的特定界域彼此相关联而显示。

向树结构的分解，在设备管理的方面，优选与实际的设备结构相对应而细化，但在能量管理的方面，根据测量的容易性和能量使用量的大小而决定分解的程度。

由此，在能量分配设备1b（和/或能量生成设备1a）、以及能量需求设备2中的任一者的设备的状态变动（变更）的情况下，可以针对其影响波及到另一方为止的时滞（响应时间的延迟）和定量的影响度（响应特性），进行评价判定。

并且，通过将能量分配设备1b（和/或能量生成设备1a）以及能量需求设备2这两者的设备的界域整合而形成（合成）供需联合型的复合模型，从而能够构成将跨越供需设备间的大范围界域作为对象的能量管理和供需联合模型。由于是仅凭能量分配设备1b（和/或能量生成设备1a）以及能量需求设备2中的任一设备的推定模型无法实现的联合且互补型，所以能够期待发现新的能量效率改善策略。

例如，在某个工厂内进行能量管理的情况下，将工厂内的设备等能量管理对象物划分为几个界域，按照界域（子设备以及子设备组）分别模型化，对能量使用效率进行管理。也可以为了以组织或建筑物等为单位进行管理而确定界域。也可以考虑能量使用量和测量的容易性等确定界域。首先，对建筑物整体进行管理，然后分成“典型的能量消耗的设备”和“除此以外”而进行管理，并且，也可以对“除此以外”进行分割而进行管理。具体地说，例如由于加热炉的能量使用量较大，因此将装置作为界域而进行管理。与此相对，由于组装工序的能量使用量相对小，因此，将装置组集中而作为界域，以工序生产线为单位进行管理。加热炉的能量效率的改善结束后，对组装工序的界域进行分割，将下一个能量使用量大的部分作为界域而进行管理，能够高效地进行管理。图6B是最初阶段的界域的设定例。界域1是应用设备组，界域2是加热炉，界域3是其它制造设备，分成3个界域。在下一个步骤中，将界域1分为2个界域，将界域3分为3个界域。界域之间的箭头表示物品和能量的流向。另外，在界域中示出设备和装置混合的情况。

在设定界域内包含多个设备而生成推定模型的情况下，存在两种方法。

第一方法为，着眼于界域内的各个设备，分别记述各自的输入输出条件、对外的响应条件（动作）、能力范围、内部的动作状态（状态）的种类和其定义、动作的顺序和时间性质、与能量的测量相关的信息、与关于能量的变量的测量相关的信息等，通过将它们形成为独立的多个推定模型组而并列计算，从而同时对各能量特性进行评价。推定模型组的结算结果和实绩值之间的背离，可以作为将针对界域领域内的设备间的局部的联合和结合条件等的改善课题提取出的一种方法。

第二方法为，将界域内的各个设备和装置等的信息和在一起，并且记述从该界域领域整体观察外侧时的输入输出条件、对外响应条件（动作）、能力范围、内部的动作状态（状态）的种类和其定义、动作的顺序和时间性质、与能量的测量相关的信息、与关于能量的变量的测量相关的信息等。即，将设定界域领域整体视为假想的单一设备，构成（合成）推定模型。

例如，在运用第一方法的结果使得界域领域内的最优化以某种程度实现的情况等下，作为下一个步骤而切换至第二方法，进一步将能量管理对象范围扩大，成为实现整体最优化的一种方法。作为与外部之间的输入输出条件，例如存在对原材料和生产产品的定义。

原材料和生产产品的关系，例如在热源设备（组）的情况下，原材料相当于电力能量或气体等，生产产品相当于冷水或温水等。冷水不仅用于空调而且也可以作为生产冷却水而使用。在生产机器人设备（组）的情况下，原材料相当于加工对象的部件或电力能量、生产冷却水，生产产品相当于加工后的部件等。该加工后的部件作为最终组装生产线的原材料而使用。对上述的关系进行记述。

在能量使用效率的最优化中，将第一方法和第二方法适当组合而进行能量管理，是最有效的。

例如，由于在仅使用第一方法的情况下，成本和工时过度耗费，因此不一定实用。由此，通常在界域内仅选择与“显著的能量消耗”相关联的设备组，仅对它们以设备为单位使用第一方法，其它多数的设备组使用第二方法，即，作为记述界域整体的动作而不是各个设备的推定模型而构成。

如上所述，如果以不同的设定粒度使界域组合，成为成套或者层级化后的推定模型的界域结构，则能够与管理目的和管理方针相对应，有效地实现能量高效化。考虑相对于成本和工时而获得的效果的折衷，最佳的界域的粒度设定和整体结构的设计很重要。

通常，除了“显著的能量消耗”所涉及的设备以外，由于工时和成本过度消耗，因此，应将推定模型的界域设定粒度降低（变粗）。即，只要通过第二方法，作为无视构成边界领域内的各个不同设备的个性的推定模型而生成即可，极易进行以界域为单位的推定模型的管理、运用和维护。

根据本发明的方法以及装置，针对全部的设备（设施、设备、装置、机器、要素等使用能量的生产设备的总称）或者与能量使用量和/或能量供给量的变化相关的各个状态，记述能量的使用量和/或能量供给量与相关的变量的关系，具有对计算该能量使用量和/或能量供给量的计算式或者条件式进行定义的功能，得到能够推定计算出设备的能量使用量和/或能量供给量的设备的模型功能。

在这里，所谓变量，包含指定设备的动作条件的来自外部的指示（值）、与设备的动作相关的测量值、与设备的内部动作相关的信息、时间信息以及从状态变化开始的动作时间。

设备的模型功能至少具有设备信息定义功能，即，能够记述设备工作中等的状态、此时额定能量消耗或者额定能量供给量。

另外，在该模型功能中，对设备运行时的实际的能量使用量或者能量供给量、和推定出的能量使用量之间的差值进行评价。由此，基于实际的能量信息，进行以下的推定模型（设备能量特性）的修正。另外，进行推定模型（设备能量特性）的修正的条件，为设备的异常状态消失的情况或者进行了设备的修理的情况。

作为推定模型（设备能量特性）的修正方法，针对各设备，选择或组合以下的“自动修正”和“手动修正”而实施。也能够进行仅自动修正特定设备的推定模型，或者指定禁止特定设备的推定模型的修正。由于推定模型的修正履历逐次被保存，因此能够与需求相对应而返回至指定时点。

1）自动修正

A：使用变量和能量的关系的统计值，利用移动平均、总平均等自动地修正推定模型（设备能量特性）。

B：利用从指定的条件成立后，至指定的条件成立为止期间的一次数据，计算每种状态的设备能量特性，自动地修正推定模型。

C：利用从指定的条件成立后至指定的条件成立为止期间的时间序列数据的统计值，自动地修正推定模型。但是，适用于将时间作为变量而设备能量特性变化的情况。

2）手动修正

使用过去的趋势数据，利用指定期间的数据，进行推定模型的修正。

在最初构建推定模型（设备能量特性）时，考虑能够使用上述“1）自动修正”的B还是“2）手动修正”，如果需要，则也可以追加项目。对于即使在同一状态下能量也随时间要素变动的情况下的自动修正，“1）自动修正”的C是有效的。

另外，通过将设备的推定能量使用量和/或能量供给量、和设备的实际能量使用量和/或能量供给量进行比较，从而能够将由于设备的修理而导致的能量使用量和/或能量供给量的削减效果作为比率和绝对量而计算出，所述推定能量使用量和/或能量供给量是将实际设备运行时得到的上述变量、输入至上述推定模型而得到的。

1）比率（每单位时间的能量使用量（以及能量供给量）的比（例：kW/kW）

2）能量削减量的绝对量（例：kWh）

相关地，也能够判别出能量使用量以及能量供给量的异常状态。

1）超过所定义的偏差的情况

2）在所定义的比较定时进行比较

由此，基于生产信息、设备信息（状态）以及各种的变量，对用于推定作为能量管理对象的设备的能量使用量以及能量供给量的推定模型进行定义，从而生成与能量使用相关的成为公平的基准的指标。

另外，能够根据推定模型而对假定了生产条件、设备条件的情况下的假定能量量进行模拟，通过求出与实际的能量使用量之间的差值，从而能够成为节能运行中的削减绝对量、削减比率等的KPI（能量效率指标）。通过始终对该KPI进行监视，从而也能够进行设备的异常诊断和能量原单位的推定等。

另外，利用从推定模型得到的时间序列的推定能量消耗量，用于能量生产设备的最佳运行计划的筹划，能够期待更加节能的实现。

另外，如果向基线模型中输入生产条件、设备条件，则能够更加正确地模拟出与其相对应的假定能量量。假定能量量是基于生产计划的未来的消耗能量趋势。通过求出其与实际的能量使用量之间的差值，从而能够形成节能运行中的削减绝对量、削减比率等的KPI（能量效率指标）。

并且，能量基线模型在满足所指定的条件的情况下能够自动地进行修正。由于可以与每台设备、每个状态、每种生产品种等模式定义的粒度一致，因此，不是模型整体，而是能够进行局部的模型调整，能够期待预测精度的提高和计算机资源的有效利用。

基于图7的画面实施例，对该效果进行说明。图7是基于生产计划，操作者如图7的中段所示对设备运行计划进行分配的图。图7的上段表示生产计划。图7的中段由图示示出各设备的使用计划。如果操作者对中段的画面进行双击，则如图5B所示展开。图7的下段表示将来的消耗电力的趋势预测。在图7中，1/30/9为当前时刻。如图5B所示，为了针对各设备的每个运行状态定义能量消耗趋势，通过对按照该设备计划的情况下的全部设备的消耗量进行累计，从而能够求出将来的消耗能量趋势，并显示在下段中。通过如上所述预测将来的消耗能量趋势，从而例如如果是电力，则能够早期地检测到需求过度的危险。在图7的下段中，上方的直线表示合同电力量。另外，以该趋势作为参考，能够考虑能量而进行生产计划的重新调整和电力负载的平均化。利用该能量趋势，进行考虑了生产量和能量生产设备运行制约的最佳生产设备计划的筹划，能够期待更加节能的实现。

如上说明所示，根据本发明，能够实现能量管理技术，能够高精度地进行能量使用效率的最优化。

以上，针对本发明的优选的实施方式进行了说明并举例，但应考虑其仅是发明的示例而不是限定，在不脱离本发明范围的范围内能够进行追加、删除、置换以及其它变更。即，本发明不是由所述的实施方式限定，而由所附的权利要求进行限定。

工业实用性

本发明能够广泛地应用于期望改善能量的使用效率的工厂以及设备等的能量管理对象物。

标号的说明

1 能量供给设备（能量管理对象物）

1a 能量生成设备（能量管理对象物）

1as 监视控制系统（监视部）

1b 能量分配设备（能量管理对象物）

1bs 监视控制系统（监视部）

2 能量需求设备（能量管理对象物）

2s 监视控制系统（监视部）

3 通信网络

4 外部信息输入部

5 能量管理装置

5a 设备外部信息接口部

5b GUI显示操作部

5c 一次信息接口部

5d 生产计划取得部

5e 生产计划存储部

5f 设备能量特性生成部（推定模型定义部）

5g 设备信息取得部

5h 设备信息存储部

5i 外部变动因子信息取得部

5j 外部变动因子信息存储部

5k 设备能量特性调整部（推定模型修正部）

5m 设备实绩值存储部

5n 设备能量特性验证部

5p 二次信息接口部

5q 设备能量特性合成部

5r 推定模型存储部

Claims (21)

1.一种能量管理方法，其中，包含下述步骤：

确定能量管理对象物；

对所述能量管理对象物的可随时间变化的状态进行监视；以及

对至少一个推定模型进行定义，该推定模型与所述能量管理对象物的至少一个状态相对应，用于推定与所述能量管理对象物的工作相伴的能量消耗量以及能量转换量。

2.根据权利要求1所述的能量管理方法，其中，

对所述推定模型进行定义的步骤，是对与所述能量管理对象物的多个不同状态分别相对应的多个所述推定模型进行定义的步骤。

3.根据权利要求2所述的能量管理方法，其中，

还包含下述步骤：基于所述多个推定模型，推定与所述能量管理对象物的工作相伴的能量消耗量以及能量转换量。

4.根据权利要求1所述的能量管理方法，其中，

所述能量管理对象物包含仪器、机器、装置、设备、设施、工序生产线、工厂中的至少一者。

5.根据权利要求1所述的能量管理方法，其中，

还包含下述步骤：将所述能量管理对象物分割为多个界域，

在所述监视的步骤中，对所述多个界域中的至少1个可随时间变化的状态进行监视，

在对所述推定模型进行定义的步骤中，对与所述界域的至少一个状态相对应的至少一个推定模型进行定义。

6.根据权利要求1所述的能量管理方法，其中，

还包含下述步骤：基于所述多个不同状态中的各个能量消耗量以及能量转换量中的至少一个实测值，对所述推定模型进行修正。

7.根据权利要求6所述的能量管理方法，其中，

在对所述推定模型进行修正的步骤中包含下述动作：

对所述推定模型可否自动修正进行选择；以及

保存多个所述推定模型的修正的履历，能够对修正前的所述推定模型进行选择。

8.根据权利要求2所述的能量管理方法，其中，

将与设备的一个状态相对应的所述推定模型，针对每个生产品种而分开定义。

9.根据权利要求1所述的能量管理方法，其中，

所述推定模型，是将大于或等于两个的不同设备的界域相关联而合成的复合模型。

10.一种能量管理装置，其中，具有：

监视部，其对由于工作而消耗或者转换能量的能量管理对象物的能量消耗量以及能量转换量进行实际测量，对所述能量管理对象物的可随时间变化的状态进行监视；

推定模型定义部，其对至少一个推定模型进行定义，该推定模型与所述能量管理对象物的至少一个状态相对应，用于推定与所述能量管理对象物的工作相伴的能量消耗量以及能量转换量；

推定模型存储部，其存储所述推定模型；以及

推定模型修正部，其基于与所述能量管理对象物的工作相伴的所述能量消耗量以及所述能量转换量，对存储在所述推定模型存储部中的所述推定模型进行修正，并存储在所述推定模型存储部中。

11.根据权利要求10所述的能量管理装置，其中，

所述监视部，对通过将所述能量管理对象物进行分割而生成的多个界域的各自的能量消耗量以及能量转换量进行实际测量，对所述多个界域的各自的可随时间变化的状态进行监视，

所述推定模型定义部，对至少一个推定模型进行定义，该推定模型与所述多个界域的各自至少一个状态相对应，用于对与所述多个界域的各自工作相伴的能量消耗量以及能量转换量进行推定，

所述推定模型修正部基于与所述多个界域的各自工作相伴的所述能量消耗量以及所述能量转换量，对所述推定模型进行修正，并存储在所述推定模型存储部中。

12.一种能量管理系统的GUI方法，其中，包含下述步骤：

从能量生成设备、能量分配设备、能量需求设备中，确定多个能量管理对象物；

对所述能量管理对象物的可随时间变化的状态进行监视；

对与所述能量管理对象物的一个状态相对应的推定模型进行定义；

基于所定义的所述推定模型，推定与所述能量管理对象物的工作相伴的能量消耗量以及能量转换量；以及

显示步骤，在该步骤中，将包含所述能量需求设备在内的第1界域、和包含所述能量生成设备以及能量分配设备中的至少一个在内的第2界域相互关联并进行显示。

13.根据权利要求12所述的能量管理系统的GUI方法，其中，

在所述显示步骤中，对一次信息即过去的设备能量值、以及基于所述一次信息而加工或者生成的二次信息分别进行显示。

14.根据权利要求13所述的能量管理系统的GUI方法，其中，

在所述显示步骤中，将仅使用所述第一信息的第1显示·操作用窗口画面、和仅使用所述第二信息的第2显示·操作窗口画面，系统地区分而进行显示。

15.根据权利要求12所述的能量管理系统的GUI方法，其中，

在所述显示步骤中，所述状态利用动态的状态变化图进行显示。

16.根据权利要求15所述的能量管理系统的GUI方法，其中，

所述动态的状态变化图，是与所述能量管理对象物的界域内设备相对应的层级结构的气泡图。

17.根据权利要求15所述的能量管理系统的GUI方法，其中，

在所述气泡图中，包含：

气泡，其进行与伴随着所述能量对象物的工作而在时间轴上推移的各个所述设备状态相对应的输入定义和/或输出显示；以及

状态转换路径，其将任意的所述气泡间连接，在上述的设备状态之间确定变化路径，

所述状态转换路径能够将所述任意的设备状态间的转换期间中的状态作为界域条件而进行定义。

18.根据权利要求1所述的能量管理方法，其中，

所述能量管理对象物基于生产计划信息进行工作，

还包含下述步骤：基于所述推定模型以及所述生产计划信息，对将来的所述能量消耗量以及所述能量转换量进行推定。

19.一种能量管理系统，其中，具有：

能量管理设备，其基于生产计划进行工作，通过工作而消耗以及转换能量；

监视部，其对所述能量管理设备的可随时间变化的状态、能量消耗量以及能量转换量进行监视；

外部信息输入部，其取得外部信息并进行输出；

能量管理装置，其基于所述外部信息，对所述能量管理设备中的所述能量消耗量以及所述能量转换量进行管理，

所述能量管理装置具有：

生产计划信息存储部，其存储所述生产计划信息；

设备信息存储部，其存储所述能量管理设备的设备信息；

外部变动因子信息存储部，其存储所述外部信息输入部所取得的所述外部信息；

设备实绩值存储部，其从所述监视部将所述能量管理设备的能量消耗量以及能量变化量作为设备实绩值而接收并存储；

界域设定部，其将所述能量管理对象物分割为多个界域；

推定模型定义部，其基于所述生产计划信息、所述设备信息、所述设备实绩值，对多个推定模型进行定义，该推定模型与所述多个界域的各自至少一个所述状态相对应，用于推定能量消耗量以及能量转换量；

推定模型修正部，其基于所述设备实绩值以及所述外部信息，对所述多个推定模型进行修正；以及

GUI显示部，其对由所述推定模型修正部修正后的所述多个推定模型进行合成并由GUI进行显示。

20.根据权利要求19所述的能量管理系统，其中，

所述GUI显示部基于所述推定模型以及所述生成计划信息，对将来的所述能量消耗量以及所述能量转换量进行推定并显示。

21.根据权利要求19所述的能量管理系统，其中，

对性能指标进行GUI显示，该性能指标是对成为比较基准的基线期间的任意所述界域的能量消耗量及所述能量转换量和与这些能量相关联的变量的关系、与报告期间的所述界域的能量消耗量及能量转换量和与这些能量相关联的变量的关系进行比较而得到的。

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